5.4. Deşeuri din construcţii şi demolări
5.4.1. Tipurile de deşeuri din construcţii şi demolări
Deşeurile din construcţii şi demolări care fac obiectul PJGD sunt următoarele:
Cod deşeu
(conform HG nr. 856/2002)
|
Tip deşeu
|
17 0101
|
Beton
|
170102
|
Cărămizi
|
170103
|
Ţigle şi materiale ceramice
|
170106*
|
Amestecuri sau fracţii separate de beton, cărămizi, ţigle, sau materiale ceramice cu conţinut de substanţe periculoase
|
170107
|
Amestecuri sau fracţii separate de beton, cărămizi, ţigle, sau materiale ceramice altele decât cele specificate la 170107
|
17 0201
|
Lemn
|
170202
|
Sticlă
|
170203
|
Materiale plastice
|
170204*
|
Sticlă, materiale plastice sau lemn cu conţinut de/sau contaminate cu substanţe periculoase
|
17 0401
|
Cupru, bronz, alamă
|
170402
|
Aluminiu
|
170403
|
Plumb
|
170404
|
Zinc
|
170405
|
Fier şi oţel
|
170406
|
Staniu
|
170407
|
Amestecuri metalice
|
170409*
|
Deşeuri metalice contaminate cu substanţe periculoase
|
170410*
|
Cabluri cu conţinut de ulei, gudron sau alte substanţe periculoase
|
170411
|
Cabluri, altele decât cele specificate la 170410
|
5.4.2. Cantităţi generate
Tabel 5.4.2.1. – Evoluţia cantităţilor de deşeuri din construcţii şi demolări
generate
Deşeuri din construcţii şi demolări
|
2001
(tone)
|
2002
(tone)
|
2003
(tone)
|
2004
(tone)
|
2005
(tone)
|
Deşeuri în amestec
|
1420
|
1450
|
3000
|
2156
|
1831
|
*datele sunt furnizate de operatorii de salubritate
*aceste deşeuri nu sunt colectate pe categorii
5.4.3. Gestionarea deşeurilor din construcţii şi demolări
La nivel de judeţ nu există instalaţii de sortare, tratare şi eliminare a acestora.
Cantitatea de deşeuri din construcţii şi demolări gestionată în judeţ este prezentată în tabelul de mai jos:
Tabel 5.4.3.1. – Gestionarea deşeurilor din construcţii şi demolări
Cod deşeu conform HG 856/2002
|
Cantitatea generată anual
(tone)
|
Cantitatea eliminată anual
(tone)
|
2001
|
2002
|
2003
|
2004
|
2005
|
2001
|
2002
|
2003
|
2004
|
2005
|
17
|
1420
|
1450
|
3000
|
2156
|
1831
|
1420
|
1450
|
3000
|
2156
|
1831
|
5.5. Nămoluri rezultate de la staţiile de epurare orăşeneşti
5.5.1. Staţii de epurare orăşeneşti – situaţia existentă la nivelul anului 2006
Tabel 5.5.1.1.- Staţii de epurare
Denumirea staţiei de epurare
|
Număr de locuitori deserviţi
|
Echivalent locuitor
|
Cantitate de nămol rezultată (t/an subst. uscată)
|
Staţie de epurare municipală – SC APA CANAL SA Giurgiu
|
43837
|
80000
|
174,5
|
Staţie de epurare industrială SC Service Avicola SA - Mihăileşti
|
769
|
10785
|
37,5
|
Staţia de epurare ce deserveşte locuitorii oraşului Bolintin Vale este nefuncţională (fapt specificat şi în Master Plan-ul elaborat în cadrul proiectului de Asistenţă Tehnică pentru pregătirea proiectelor în sectorul de apă/apă uzată România, măsura ISPA 2003/RO/16/P/PA013).
Tabel 5.5.1.2. Staţii de epurare orăşeneşti – planificare (Master Plan)
Denumirea staţiei de epurare
|
Număr de locuitori deserviţi
|
Echivalent locuitor
|
Tipul staţiei de epurare
|
Anul punerii în funcţiune
|
Cantitate estimată de nămol rezultat (t/an subst. uscată)
|
Mod de gestionare nămol
|
Staţia de epurare a oraşului Giurgiu
|
71940
|
80000
|
- treapta mecanică, treapta biologică cu oxidarea substanţei organice, linie completă de tratare a nămolului
|
2010
|
1200
|
Pentru nămolul rezultat există doua alternative:
a) utilizat în agricultură ca îngrăşământ după efectuarea prealabila de analize alternative;
b) utilizat ca o sursa de generare a energiei electrice, prin producerea de biogaz
|
Staţia de epurare a oraşului Mihăileşti
|
7460
|
9600
|
- 2 linii compacte de epurare a câte 4800t fiecare, va avea o treapta de epurare mecanică (plus precipitare fosfor) şi o treaptă de epurare biologică avansată (cu nitrificare, denitrificare, eliminare biologică a fosforului)
|
2010
|
150
|
Nămolul rezultat, după stabilizare, va fi transportat şi deshidratat la staţia de epurare a oraşului Giurgiu
|
Staţia de epurare a oraşului Bolintin Vale
|
12316
|
15356
|
- o treaptă de epurare mecanică (plus precipitare fosfor) şi o treaptă de epurare biologică avansată (cu nitrificare, defosforizare biologica)
|
2010
|
234
|
Pentru nămolul rezultat există doua alternative:
a) utilizat în agricultura ca îngrăşământ, după efectuarea prealabilă de analize alternative;
b) utilizat ca o sursă de generare a energiei electrice, prin producerea de biogaz
|
Sursa: Master Plan-ul elaborat în cadrul proiectului de Asistenţa tehnică pentru pregătirea proiectelor în sectorul de apă/apă uzată, România, măsura ISPA 2003/RO/16/P/PA013
Tabel 5.5.1.3. Cantităţile de nămoluri rezultate la nivelul judeţului Giurgiu:
Cantitate nămol
|
(t/an)
|
2001
|
2002
|
2003
|
2004
|
2005
|
Cantitate nămol rezultat
|
485,6
|
1793
|
1793
|
222,7
|
215
|
Cantitate nămol tratat/valorificat, din care:
|
0,3
|
600
|
600
|
0
|
0
|
prin compostare
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
prin fermentare anaerobă
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
prin co-incinerare
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
utilizat în agricultură
|
0,3
|
602,4
|
602,4
|
0
|
0
|
Cantitate nămol depozitat
|
485,3
|
1190,6
|
1190,6
|
222,7
|
215
|
Cantitate nămol incinerat
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Datele sunt furnizate de operatorii care exploatează staţiile de epurare.
6. EVALUAREA TEHNICILOR POTENTIALE PRIVIND GESTIONAREA DEŞEURILOR MUNICIPALE NEPERICULOASE
6.1 Situaţia deşeurilor menajere
Principalele priorităţi ale gestionării deşeurilor sunt:
-
prevenirea, reutilizarea/reciclarea
-
valorificarea energetică
-
tratarea şi depozitarea
Tabel 6.1.1. Proiecte şi propuneri de proiecte privind gestionarea deşeurilor
Tip proiect
|
Localizare
|
Denumire proiect
|
An estimat implementare
|
Observaţii
|
Public
|
Judeţul Giurgiu
|
Asistenţă tehnică pentru pregătirea proiectelor în domeniul managementului deşeurilor din România
|
2005 - 2016
|
Proiect aflat în derulare
|
Public
|
Municipiul Giurgiu
|
Implementarea sistemelor de colectare selectivă; valorificarea deşeurilor reciclabile colectate selectiv de la persoane fizice şi de la agenţii economici
|
2008 - 2012
|
Proiect viitor
|
Public
|
Bolintin Vale
|
Un oraş mai curat, un mediu mai sănătos
|
2008
|
Proiect viitor
|
Public
|
Băneasa, Bucşani, Crevedia Mare, Daia, Găujani, Ghimpaţi, Grădinari, Isvoarele, Herăşti, Hotarele, Letca Nouă, Roata de Jos, Schitu, Vărăşti, Vânătorii Mici, Vedea
|
Sistem de colectare selectivă şi amenajare platforme de compostare a deşeurilor biodegradabile şi animaliere
|
2008 - 2009
|
Proiect viitor
|
Public
|
Hotarele
|
Alimentare cu apă, canalizare
şi staţie epurare
|
2007 - 2008
|
Proiect viitor
|
Public
|
Mun. Giurgiu,
Oraşele Mihăileşti,
Bolintin Vale
Com. Bolintin Deal
|
Dezvoltarea sectorului de apă potabilă şi apă uzată în judeţul Giurgiu
|
2008 - 2026
|
Proiect viitor
|
Public
|
Jud. Giurgiu
|
Sistem integrat de management al deşeurilor
|
2008 - 2010
|
Proiect viitor
|
Public
|
Bucşani
Vadu Lat
Podişor
|
Canalizare staţie epurare
|
01.02.2007-31.07.2007
|
Proiect viitor
|
În acest capitol vor fi prezentate câteva potenţiale alternative tehnice, care au fost experimentate în ţările membre ale UE şi îmbunătăţite de-a lungul anului.
Prezentarea alternativelor tehnice :
-
Colectare "din poartă în poartă" - acest sistem propune colectarea deşeurilor din locuinţe individuale şi apartamente, bazându-se pe saci sau recipiente de colectare.
Beneficiile acestui sistem sunt confortul locatarilor şi dorinţa acestora de a-şi asuma răspunderea depozitării adecvate a deşeurilor înainte de colectarea acestora.
Principalul dezavantaj este că necesită costuri mai mari decât sistemele bazate pe europubele.
-
Europubele de 80, 120 sau 240 litri în vecinătatea locuinţelor. Această opţiune presupune folosirea unor recipiente cu roţi pentru colectarea deşeurilor. Beneficiile acestei opţiuni sunt:
-
uzare mică a pubelelor;
-
confort îmbunătăţit pentru locuitori.
-
Containere cu roţi, de 1100 de litri. Acest sistem permite stocarea unui volum mai mare de deşeuri. Utilizarea acestui sistem este des întâlnită în Europa de Est şi este preferat de mulţi operatori privaţi. Beneficiile includ rezistenţa containerelor şi un confort relativ pentru locuitori. Aceste containere sunt mai greu de manevrat în comparaţie cu europubelele.
-
Mini-autogunoiere în apropierea apartamentelor. În acest sistem, mini-autogunoierele sunt golite în vehiculele de colectare, permiţând stocarea unor volume mari de deşeuri.
-
Mini-autogunoiere pentru transfer. În acest sistem, mini-basculantele sunt încărcate în vehiculele de colectare. Acest sistem este folosit îndeosebi în Europa de Est. Sistemul nu favorizează eficienţa şi calitatea serviciilor.
-
Colectarea cu vehicule cu remorcă. Tractoarele cu remorcă sunt o opţiune practică pentru zonele rurale. Sistemul are avantajul accesului pe străzi nepavate, întreţinerii şi reparaţiilor uşoare a vehiculelor, însă este mai costisitor.
Staţii de transfer
Staţiile de transfer sunt spaţii de depozitare provizorie, special desemnate, în care deşeurile sunt colectate şi transferate apoi în alte vehicule, micşorând astfel costul de transport şi reducând necesitatea de a construi multe depozite, ceea ce ar fi foarte costisitor. În general, staţiile de transfer sunt construite pentru distanţe de peste 60 km şi volume anuale de deşeuri de peste 10.000 tone. Pentru a fi justificate din punct de vedere economic, staţiile de transfer ar trebui să genereze economii de transport mai mari decât costurile de operare.
Staţiile de transfer pot servi ca puncte de colectare pentru anumite fluxuri de deşeuri: deşeuri de ambalaje, deşeuri verzi, deşeuri voluminoase, DEEE, deşeuri periculoase din gospodării etc.
Numărul şi amplasamentele staţiilor de transfer din judeţul Giurgiu urmează a fi decise de consultanţii implicaţi în realizarea Master Plan-ului, în varianta preliminară a acestuia fiind prevăzute 3 staţii de transfer în localităţile Ogrezeni, Prundu şi Ghimpaţi.
Colectarea selectivă
Colectarea selectiva a deşeurilor reciclabile (inclusiv deşeuri de ambalaje) se poate realiza individual, prin puncte sau centre de colectare. Colectarea individuală se poate realiza fie în amestec, fie pe tip de material. Analizând situaţia actuală din judeţul Giurgiu, un astfel de sistem de colectare selectivă individuală ar necesita un efort investiţional mult prea mare în perioada 2007-2015, când sunt necesare investiţii şi pentru atingerea altor ţinte, depăşindu-se astfel pragul de suportabilitate al populaţiei.
Sistemul de colectare selectivă propus este de aceea o combinaţie de colectare la punct fix şi colectare individuală, fiind însă necesare studii de fezabilitate.
Hârtia şi cartonul, din cauza ţintelor foarte ridicate de reciclare şi a cerinţelor de calitate impuse de reciclatori, vor fi colectate separat.
Modul de colectare a deşeurilor va fi stabilit prin studiile de fezabilitate pentru fiecare localitate din componenta judeţului, pentru a determina soluţia optimă.
Cel mai adecvat mod de colectare ‚ ţinând cont şi de ţintele ce trebuie realizate, va fi stabilit în Master Plan-ul aferent realizării sistemului integrat de management al deşeurilor.
Sortarea deşeurilor de ambalaje în vederea reciclării
Scopul unei instalaţii de sortare este separarea din amestecul de deşeuri municipale şi din comerţ a fracţiilor valorificabile de material. Principalele materiale sortate sunt: - hârtia şi cartonul
- plasticul
- sticla
- lemnul şi metalele
Instalaţiile de sortare a deşeurilor de ambalaje colectate în amestec (plastic, sticlă, metale etc.) sunt instalaţii mai complexe din punct de vedere constructiv decât instalaţiile de sortare a hârtiei.
În urma procesului de sortare rezultă:
- deşeuri care sunt valorificate material - 60%;
- deşeuri care sunt valorificate energetic - 15%;
- o parte din resturile de sortare, materialele neutilizabile şi cele cu conţinut de poluanţi, care trebuie eliminate - 25%.
Conform variantei preliminare a Master – Planului în judeţul Giurgiu este prevăzută a se realiza o staţie de sortare cu o capacitate de tratare de 50 t/zi.
La nivelul anului 2006, în judeţul Giurgiu îşi desfăşurau activitatea 4 firme care se ocupă cu reciclarea deşeurilor şi anume:
-
SC Remat SA – Giurgiu
-
SC MCI INVEST SRL – Bolintin Vale
-
SC Mary Deutz SRL – Hereşti
-
SC RECIPLAST SRL - Mihăileşti
Alternative tehnice de tratare a deşeurilor biodegradabile
Alternativele tehnice de tratare a deşeurilor biodegradabile sunt:
- compostarea centralizată
- compostarea locală
Compostarea centralizată
Deşeurile biodegradabile sunt compostate în scopul reutilizării în cadrul ciclului de producţie vegetală ca fertilizant sau ameliorator de sol. Varietatea tehnicilor de compostare este foarte mare, iar compostarea poate fi efectuată în grădini private sau în staţii centralizate tehnologizate. Controlul procesului de compostare se bazează pe omogenizarea şi amestecarea deşeurilor, urmată de aerare şi adeseori de irigare. Acest lucru conduce la obţinerea unui material stabilizat de culoare închisă, bogat în substanţe humice şi fertilizanţi.
Staţiile centralizate de compostare pot trata mai mult de 100.000 tone pe an de deşeuri biodegradabile, dar dimensiunea tipică a unei staţii de compostare este de 10.000 până la 30.000 tone pe an. Deşeurile biodegradabile trebuie separate înainte de compostare: deşeuri alimentare, din grădini, fragmente de lemn si, într-o anumită măsură hârtie, sunt adecvate pentru obţinerea unui compost de calitate.
Figura 6.1.1. Instalaţii de compostare
Compostarea aerobă a deşeurilor biodegradabile se face în instalaţii complexe, în celule închise, cu colectare şi filtrare a gazelor degajate.
Procesul de compostare se realizează în momentul în care deşeurile biodegradabile sunt stivuite, obţinându-se o structură ce permite difuzia oxigenului, având un conţinut de substanţă uscată ce favorizează dezvoltarea microbiană. Temperatura biomasei creşte datorită activităţii microbiene şi proprietăţilor izolatoare ale materialului stivuit. Temperatura atinge, de cele mai multe ori, 65-75°C în câteva zile şi apoi descreşte încet. Aceasta temperatură înaltă ajută la eliminarea elementelor patogene şi a seminţelor de buruieni.
Avantajele şi dezavantajele acestor metode
Avantaje
-
Tehnologie simplă, durabilă şi ieftină (cu excepţia compostării în container);
-
Aproximativ 40-50% din greutate este recuperată pentru dezvoltarea plantelor;
-
Recuperare maximă a fertilizanţilor, cerută de sistemele agricole care utilizează suprafeţe mici (adică P, K, Mg şi microfertilizanţi). Efect de amendare al compostului;
-
Producerea de substanţe humice, microorganisme benefice şi azot care se eliberează încet, necesare în cazul grădinăritului de peisaj şi al horticulturii;
-
Elimină seminţele şi agenţii patogeni din deşeu;
-
Posibilităţi de control al procesului (cu excepţia celor mai multe instalaţii fără aerare forţată);
-
Poate fi realizat un mediu bun de lucru (de exemplu, cabina presurizată echipată cu filtre).
Dezavantaje
-
Necesită o foarte bună separare la sursă a deşeurilor municipale biodegradabile, inclusiv informarea continuă a generatorilor de deşeuri;
-
Trebuie dezvoltată şi întreţinută o piaţă a compostului;
-
Emisii periodice ale componentelor mirositoare, în special când se tratează deşeuri municipale biodegradabile;
-
O pierdere de 20-40% a azotului (ca amoniu), pierdere de 40-60% a carbonului (ca dioxid de carbon);
-
Potenţiale probleme legate de vectori de propagare (pescăruşi, şobolani, muşte), când se tratează deşeuri municipale biodegradabile;
-
Este necesar personal instruit când se tratează deşeuri municipale biodegradabile.
Compostarea locală poate fi aerobă şi anaerobă.
Compostarea aerobă:
Se poate face în modul cel mai simplu, fără costuri importante, la scara mică în curtea proprie, cât mai departe de zona locuită. În acest caz vor fi compostate în special deşeurile verzi din gradină, livadă şi deşeuri biodegradabile din bucătărie (coji de cartofi, frunze de varză, resturi de fructe şi legume etc.). În cazul curţilor mari (>5000 mp) se poate face compost din deşeurile menţionate mai sus, la care se pot adăuga şi dejecţii solide de la animale (cai, vaci, oi, păsări etc.). În toate cazurile vor fi evitate carnea, oasele, care emană un miros fetid şi în plus atrag şobolani şi alte rozătoare.
Nu se recomandă compostarea deşeurilor verzi împreună cu cele de la animale în cazul curţilor mici şi foarte mici, din cauza mirosurilor neplăcute.
Pe acelaşi principiu, deşeurile verzi (frunze, crengi) provenite din parcuri mari sau din grădini botanice pot fi compostate chiar pe locaţia respectiva, în una-două boxe deschise, situate într-o parte mai ferită de accesul publicului.
Compostul astfel obţinut are o calitate superioară, iar costurile de obţinere sunt foarte mici.
O compostare aerobă simplă şi cu costuri relativ mici se poate face lângă depozitul de deşeuri, în câmp deschis. Se obţine o calitate slabă a materialului organic stabilizat, precum şi emisii importante de gaze cu efect de seră, dar se pot atinge ţintele de reducere a deşeurilor biodegradabile. Compostul de slabă calitate provenit din compostarea deşeurilor colectate în amestec va putea fi utilizat doar pe depozit, pentru nivelarea straturilor, sau la închiderea unor depozite. Nu poate fi utilizat în agricultură din cauza impurificării cu plastice, cioburi de sticlă, ceramică etc.
Din procesul de compostare rezultă compostul, produs ce contribuie la îmbunătăţirea structurii solului. Locuitorii din zona rurală pot fi încurajaţi să-şi composteze deşeurile organice proprii local. Deoarece în această zonă majoritatea deşeurilor produse sunt de natură organică, compostarea locală este cea mai recomandată opţiune.
În planul de implementare a Directivei privind depozitarea deşeurilor, se recomandă ca deşeurile biodegradabile din mediul rural să fie compostate individual.
Fermentare anaerobă
Fermentarea anaerobă este metoda de tratare biologică folosită pentru a recupera atât elementele fertilizante, cât şi energia conţinută în deşeurile municipale biodegradabile. În plus, reziduurile solide generate în timpul procesului sunt stabilizate. Procesul generează gaze cu un conţinut mare de metan (55-70%), o fracţie lichidă cu un conţinut mare de fertilizanţi (nu în toate cazurile) şi o fracţie fibroasă.
Fermentarea se realizează în tancuri închise, cu producere de biogaz.
Tehnologia folosită este mai complexă, necesită o calificare înaltă a personalului de operare şi întreţinere, o anumită calitate şi compoziţie specifice a deşeurilor utilizate, dar şi costuri mai mari decât o compostare aerobă de nivel tehnic ridicat.
În plus, la capacităţi mici, costurile de investiţie sunt de două sau chiar de trei ori mai mari decât la capacităţi mari; astfel, o capacitate de 5000 tone/an poate avea un cost de investiţie cuprins între 450-950 Euro/tonă, iar o capacitate de peste 50.000 tone/an poate ajunge la un cost de investiţie de 180-250 Euro/tonă.
Fermentarea separată, metoda uscată
În fermentarea separată - metoda uscată, deşeurile organice sunt mai întâi mărunţite într-un tocător pentru a reduce dimensiunile particulelor. Deşeul este apoi cernut şi amestecat cu apa înainte de a fi introdus în tancurile de fermentare (conţinut de substanţa uscata de 35%). Procesul de fermentare este condus la o temperatura de 25-55°C având ca rezultat producerea de biogaz şi biomasă. Gazul este purificat şi folosit la un motor cu gaz; biomasa este deshidratată şi, deci, separată în 40% apă şi 60% substanţă uscată (fibre şi reziduuri). Fracţia de refuz este eliminată, de exemplu prin depozitare. Apa uzată obţinută în timpul procesului este reciclată într-un rezervor de amestec, înainte de tancul de fermentare.
Fermentarea separată, metoda umedă
În fermentarea separată, metoda umedă, deşeurile organice sunt încărcate într-un tanc unde sunt transformate într-o pasta (12% substanţă uscată). Pasta este mai întâi supusă unui proces de igienizare (70°C, pH 10) înainte de a fi deshidratată. Pasta deshidratată este apoi hidrolizată la 40°C înainte de a fi deshidratată din nou.
Lichidul rezultat în treapta secundară de deshidratate este direcţionat către un filtru biologic unde are loc fermentarea, rezultând biogaz şi apă uzată. Această apă este reutilizată pentru formarea pastei sau poate fi utilizată, de exemplu, ca fertilizant lichid. Fracţia fibroasă din treapta secundară de deshidratare este separată în compost şi fracţii de refuz care vor fi eliminate, de exemplu, la depozit. Compostul necesită, de obicei, o procesare ulterioara, înainte de a fi vândut. Biogazul este purificat şi utilizat într-un motor, rezultând electricitate, căldura şi gaze de ardere. O parte din căldură poate fi utilizată pentru asigurarea unei temperaturi stabile proceselor de hidrolizare şi de filtrare biologică.
În acest proces, o tonă de deşeu menajer va genera 160 kg de biogaz (150Nm3), 340 kg de lichid, 300 kg de compost şi 200 kg de reziduuri (inclusiv 100 kg deşeu inert). Potrivit analizelor, 10-30% din conţinutul în fertilizanţi (N-tot, P-tot şi K-tot) rămâne în compost.
Co-fermentarea, metoda umedă
În co-fermentare, deşeul organic este mărunţit şi cernut înainte de tratare. Deşeul mărunţit este apoi amestecat fie cu nămol de la staţia de epurare, fie cu gunoi de grajd de la ferme, la un raport de 1:3-4. Biomasa amestecată este supusă întâi unui proces de igienizare (70°C), înainte de a trece la faza de fermentare, care este efectuată la o temperatură de 35-55°C. Procesul generează biogaz şi o biomasă lichidă, ce este stocată înainte de a fi folosită ca fertilizant lichid pentru sol. Biogazul este purificat şi utilizat într-un motor rezultând electricitate, căldură şi gaze de ardere. O parte din căldură se poate utiliza pentru asigurarea unei temperaturi stabile proceselor de igienizare şi de fermentare.
O tonă de deşeu menajer va genera 160 kg de biogaz (150Nm3), 640 kg de fertilizant lichid, 0 kg de compost şi 200 kg de reziduuri (inclusiv 100 kg deşeu inert). Potrivit analizelor, 70-90% din conţinutul în fertilizanţi (N-tot, P-tot şi K-tot) rămâne în fertilizantul lichid. Astfel, este posibil un grad mare de recuperare şi utilizare a elementelor nutritive. Totuşi, trebuie subliniat faptul că fertilizanţii lichizi obţinuţi din nămol de la staţiile de epurare orăşeneşti sunt mult mai dificil de vândut decât cel obţinut din gunoiul de grajd.
Avantaje şi dezavantaje
Următoarele avantaje şi dezavantaje sunt de luat în calcul pentru toate metodele de tratare anaerobă:
Avantaje
-
Aproape 100% recuperare a elementelor nutritive din substanţa organică (azot, fosfor şi potasiu), dacă materialul fermentat este înglobat imediat după împrăştiere pe terenul arabil;
-
Producerea unui fertilizant igienic, fără riscul răspândirii bolilor la plante sau animale. După fermentare, azotul este mult mai accesibil plantelor;
-
Reducerea mirosurilor, când este împrăştiat pe terenuri arabile, în comparaţie cu împrăştierea materialului nefermentat;
-
Producerea energiei neutre din punct de vedere al emisiilor de CO2, sub formă de electricitate şi căldură;
-
Înlocuirea fertilizanţilor comerciali.
Dezavantaje
-
Necesită separarea deşeurilor la sursă;
-
Fracţia fibroasă necesită o compostare adiţională dacă se intenţionează folosirea în horticultură sau grădinărit;
-
Trebuie dezvoltată o piaţă a fertilizanţilor lichizi înainte de stabilirea metodei de tratare, în afara de cazul în care lichidul are un conţinut foarte scăzut de elemente nutritive şi deci poate fi evacuat în canalizarea publică;
-
Emisiile de metan de la staţie şi metanul nears din gazele de ardere (1-4%) vor contribui negativ la efectul de încălzire globală.
Incinerare
Prin incinerare se reduce cantitatea de deşeuri organice din deşeurile municipale la aproximativ 5% din volumul iniţial şi se sterilizează componentele periculoase, generând, în acelaşi timp, energie termică ce poate fi recuperată sub formă de căldură (apă caldă/abur), de electricitate sau o combinaţie a acestora. Procesul de incinerare conduce, de asemenea, la generarea de produse reziduale, la fel ca şi la generarea de reziduuri din procesul de curăţare a gazelor de ardere, care trebuie depozitate la un depozit conform sau într-o mină. În unele cazuri se generează şi ape uzate. Nu sunt recuperate elementele nutritive şi substanţele organice.
Avantaje şi dezavantaje
Avantaje:
-
Proces bine cunoscut, instalat în întreaga lume, cu înalta disponibilitate şi condiţii stabile de operare;
-
Se poate obţine o recuperare energetică cu eficienţă ridicată, de până la 85%, dacă se foloseşte cogenerarea de căldură şi electricitate, sau numai căldura;
-
Toate deşeurile municipale solide, la fel ca şi unele deşeuri industriale, pot fi eliminate, nesortate, prin folosirea acestui proces;
-
Volumul deşeurilor se reduce la 5-10% şi se compune în special din zgura ce poate fi reciclată ca material de umplutură în construcţia de drumuri, dacă se sortează şi se spală;
-
Zgura şi celelalte materiale reziduale sunt sterile;
-
Producerea energiei neutre din punct de vedere al emisiilor de CO2, substituind arderea combustibililor fosili.
Dezavantaje:
-
Investiţii mari;
-
Sistem avansat de curăţare a gazelor de ardere;
-
Generarea de cenuşi „zburătoare” şi a produselor de la curăţarea gazelor de ardere, care trebuie eliminate prin depozitare la un depozit conform (cantităţi de aproximativ 2-5% din greutatea deşeului de intrare);
-
Generarea NO2, a altor gaze şi particule.
Piroliza şi gazeificarea
Piroliza
Piroliza este o metodă termică de pre-tratare, care poate fi aplicată pentru a transforma deşeul organic într-un gaz mediu calorific, în lichid şi o fracţie carbonizată având drept scop separarea sau legarea compuşilor chimici pentru a reduce emisiile şi levigatul din mediu. Piroliza poate fi o metodă de tratare propriu-zisă, dar, de cele mai multe ori, este urmată de o treaptă de combustie şi, în unele cazuri, de extracţia de ulei pirolitic.
Deşeurile sunt încărcate într-un siloz în care o macara amestecă materialul de intrare şi mută acest material într-un tocător şi de aici într-un alt siloz. Deşeul amestecat este introdus apoi într-o cameră etanşă, printr-un alimentator cu pâlnie, şurub sau piston. Deşeul mărunţit grosier intră într-un reactor, în mod normal un tambur rotativ încălzit extern, funcţionând la presiune atmosferică. În absenţa oxigenului, deşeurile sunt uscate şi apoi transformate la 500-700°C prin conversie termo - chimică (de exemplu distilare distructivă, cracare termică), în hidrocarburi (gaz şi uleiuri/gudroane) şi reziduu solid (produse carbonizate/cocs pirolitic) ce conţin carbon, cenuşă, sticlă şi metale ne-oxidate.
Dacă temperatura procesului este de 500°C sau mai mică, procesul se numeşte uneori termoliză. Timpul de retenţie al deşeurilor în reactor este tipic de 0,5-1 oră. Produsul fierbinte –gazul- cu temperatura >300°C, este condus la o staţie de boilere, unde conţinutul energetic este utilizat pentru producerea aburului sau a apei calde. Acesta nu este adecvat folosirii într-un motor cu ardere internă, din cauza conţinutului mare de gudroane din faza gazoasă, care va condensa în momentul în care gazul este răcit înainte de intrarea în motorul cu ardere internă. Cracarea termică a gudroanelor din gaz, urmată de curăţarea gazului, poate rezolva necesităţile de purificare.
Avantaje şi dezavantaje
Avantajele pirolizei
-
mai bună reţinere a metalelor grele în reziduurile carbonizate decât în cenuşa de la arderea convenţională (la 600°C, temperatura procesului, reţinerea este după cum urmează: 100% crom, 95% cupru, 92% plumb, 89% zinc, 87% nichel şi 70% cadmiu);
-
Percolare scăzută a metalelor grele la depozitarea fracţiei solide;
-
Producerea unui gaz cu valoare calorifică scăzută, de 8 Mj/kg (10-12 MJ/Nm3) care poate fi ars într-o cameră compactă de ardere cu un timp de retenţie mic şi emisii foarte scăzute;
-
Producerea energiei neutre din punct de vedere al emisiilor de CO2, substituind arderea combustibililor fosili;
-
Cantitate mai mică de gaze de ardere decât în cazul incinerării convenţionale;
-
Acidul clorhidric poate fi reţinut în sau distilat din reziduul solid;
-
Nu se formează dioxine sau furani;
-
Procesul este adecvat fracţiilor dificile de deşeuri;
-
Producerea de zgură şi alte reziduuri sterile.
Dezavantajele pirolizei
-
Deşeurile trebuie mărunţite sau sortate înainte de intrarea în unitatea de piroliză pentru a preveni blocarea sistemelor de alimentare şi transport;
-
Uleiurile/gudroanele pirolitice conţin compuşi toxici şi carcinogeni, care, în mod normal, vor fi descompuşi în timpul procesului;
-
Reziduul solid conţine aproximativ 20-30% din puterea calorifică a combustibilului primar (deşeurile solide municipale), care, totuşi, poate fi utilizată într-o următoare zonă de ardere (unitate de incinerare/gazeificare);
-
Cost relativ ridicat;
-
Alimentarea cu combustibil de rezervă este necesară cel puţin în timpul pornirii.
Gazeificarea
Gazeificarea este o metodă de tratare termică, aplicabilă pentru transformarea deşeurilor organice într-un gaz mediu calorific, produse reciclabile şi reziduuri. Gazeificarea este, în mod normal, urmată de combustia gazelor produse, într-un furnal şi în motoare cu ardere internă sau în turbine simple de gaz, după o purificare corespunzătoare a gazului produs. Deşeurile mărunţite grosier (câteodată deşeuri de la piroliză) intră într-un gazeificator, unde materialele care conţin carbon reacţionează cu un agent de gazeificare, care poate fi aer, O2, H2O sub formă de abur sau CO2. Procesul are loc la 800-1000°C (oxigenul insuflat în fluxul de gazeificare poate atinge 1.400-2.000°C) depinzând de puterea calorifică, şi include un număr de reacţii chimice pentru a forma gazul combustibil cu urme de gudron. Cenuşa este, de cele mai multe ori, vitrificată şi separată ca reziduu solid.
Principala diferenţă dintre gazeificare şi piroliză este că prin gazeificare carbonul fixat este, de asemenea, gazeificat. Staţiile de gazeificare pot fi proiectate ca un proces cu 1 sau 2 trepte. Gazeificatorul însuşi poate fi în contracurent sau nu, de tip cu pat fix sau fluidizat sau, pentru staţii mari, de tipul pat fluidizat cu barbotare sau circulare, funcţionând la presiune atmosferică sau sub presiune, atunci când sunt combinate cu turbine de gaz. În unele cazuri, prima treaptă este o unitate de uscare, în alte cazuri, o unitate de piroliză. Atât unităţile de piroliză cât şi cele de gazeificare pot fi instalate în faţa unui cazan ce funcţionează cu cărbune dintr-o uzină de producere a energiei, lucru ce favorizează arderea combinată cu un foarte mare raport energie/căldură.
Avantaje şi dezavantaje
Avantajele gazeificării
-
Grad înalt de recuperare şi folosire bună a deşeurilor ca resursă energetică (se poate obţine o recuperare energetică de până la 85%, dacă se cogenerează electricitate şi căldură sau numai căldură, fiind posibil un câştig energetic de 25-35%);
-
Producerea energiei neutre din punct de vedere al emisiilor de CO2, substituind arderea combustibililor fosili;
-
O mai bună reţinere a metalelor grele în cenuşă în comparaţie cu alte procese de combustie, în special pentru crom, cupru şi nichel;
-
Percolare scăzută a metalelor grele la depozitarea fracţiei solide (vitrificate);
-
Producerea de zgură şi alte reziduuri sterile;
-
Producerea unui gaz cu valoare calorifică scăzută de 5 MJ/Nm3 (insuflare de aer) sau 10 MJ/Nm3 (insuflare de oxigen), care poate fi ars într-o cameră compactă de ardere cu un timp de retenţie mic şi emisii foarte scăzute (sau poate fi curăţat de particulele de gudron şi utilizat într-un motor cu combustie internă);
-
Cantitate mai mică de gaze de ardere decât în cazul incinerării convenţionale;
-
Sistemele de curăţare a gazelor de ardere pot reţine praf, PAH, acid clorhidric, HF, SO2 etc., ceea ce conduse la emisii scăzute;
-
Procesul este indicat şi pentru lemn contaminat.
Dezavantajele gazeificării
-
Deşeurile trebuie mărunţite sau sortate înainte de intrarea în unitatea de gazeificare, pentru a preveni blocarea sistemelor de alimentare şi transport;
-
Gazele conţin urme de gudroane cu compuşi toxici şi carcinogeni, care pot contamina apa de răcire, conducând la necesitatea de recirculare a apei de spălare sau de tratare a acesteia ca deşeu chimic;
-
Proces complicat de curăţare a gazului în cazul folosirii acestuia la un motor cu ardere internă;
-
Arderea gazului produs generează NO;
-
Reziduul solid poate conţine carbon neprocesat în cenuşă;
-
Costuri mari;
-
Disponibile pe piaţă sunt numai puţine unităţi, care nu sunt prototip.
Tratarea mecano-biologică
Alături de incinerarea deşeurilor, tratarea mecano-biologică reprezintă o tehnică importantă în gestionarea deşeurilor municipale şi poate avea nivele tehnologice diferite; se poate aplica o sortare mecanică, în combinaţie cu una manuală sau se pot introduce diferite sisteme şi instalaţii de sortare avansată de la sortarea sticlelor pe culori, a sticlelor de plastic pe culori şi pe tipuri de plastic: PVC, PPE, PET etc., până la sortarea aluminiului, a feroaselor, neferoaselor, a plasticelor şi compozitelor uşoare etc. Evident, fiind un sistem cu o tehnologie avansată, vor creşte costurile în mod semnificativ. Materialele combustibile de la MBT şi care nu au calitatea necesară reciclării pot fi mărunţite obţinându-se combustibil alternativ (RDF).
În instalaţiile de tratare mecano-biologică sunt tratate deşeurile municipale colectate în amestec, printr-o combinaţie de procese mecanice şi biologice. În procesul de tratare mecano-biologică sunt separate mecanic deşeurile valorificabile material şi energetic, iar în final, restul de deşeuri sunt inertizate biologic. Deşeurile inertizate biologic, care reprezintă circa 40% din cantitatea totală introdusă în proces, sunt eliminate.
Figura 6.1. Schema simplificată a unei instalaţii de tratare mecano–biologică
STABILAT uscat
O tehnologie relativ nouă, modernă şi care a fost deja implementată în câteva tări din Uniunea Europeană (Germania, Italia, Franţa, Marea Britanie, Spania) dar şi în Canada şi Statele Unite este Tratarea mecano-biologică cu obţinerea de STABILAT uscat (Dry Stabilat), sau aşa numitul Herhof MBT. Prin aceasta tehnologie, deşeurile colectate în amestec sunt mai întâi uscate şi apoi separate pentru valorificare prin reciclare şi prin valorificare energetică a fracţiei combustibile.
Etapele principale ale procesului sunt următoarele: măcinarea, introducerea intr-un cuptor pentru uscare - obţinându-se un Stabilat mixt uscat (cu max. 15% apă), apoi are loc separarea densimetrică a fracţiilor în fracţii grele şi fracţii uşoare, separarea metalelor feroase cu ajutorul unei instalaţii cu magnet, a metalelor neferoase, separarea fracţiilor combustibile care vor fi în final utilizate ca atare sau peletizare pentru a fi transportate mai uşor.
Părţile componente ale instalaţiei:
-
Buncăr colector
-
Macara complet automatizată pentru umplerea shredder-ului
-
Pre-tăiere (shredder)
-
Boxe care sunt umplute şi golite automat
-
Bandă transportoare în incintă complet închisă şi utilaje
-
Proces de uscare a materialului, inclusiv cel organic, cu umiditate sub 15%
-
Sistem de ventilare pentru procesul de uscare cu schimbătoare de căldură şi turnuri de răcire
-
Separare cu utilizare de separatoare cu aer
-
Magneţi pentru separare metale feroase şi separatoare cu curent pentru metale neferoase
-
Mărunţire finală la 40 mm
-
Peletizare pentru pelete uşoare
-
Presă pentru încărcare în camioane
-
Peletizarea prafului
-
Staţie de tratare a apei din condens
Această tehnologie are avantaje în ceea ce priveşte maximizarea reciclării. Chiar şi acolo unde se face colectare separată avansată, de peste 60%, experienţa a arătat că prin aceasta tehnologie mai pot fi selectate din amestec în jur de 17% materiale reciclabile. Materialele reciclabile separate au o calitate mai bună decât materialele reciclabile separate prin tratarea mecano-biologică obişnuită, în care materialele sunt murdare. În plus, prin această tehnologie pot fi separate şi anumite deşeuri periculoase din deşeurile menajere, cum ar fi de exemplu bateriile şi acumulatorii pentru diverse echipamente electronice.
Materialul organic stabilizat, având putere calorică ridicată, poate fi utilizat ca şi combustibil alternativ, producând cantităţi mai mici de bioxid de carbon (80%) comparativ cu combustibilii fosili sau poate fi chimizat pentru obţinerea de metanol sau biodiesel.
Capacitatea optimă de realizare şi de operare a unei astfel de fabrici este cuprinsă între 80.000 şi 100.000 tone/an.
Depozitarea
Cerinţele tehnice pentru amplasarea şi construirea depozitelor de deşeuri se regăsesc în Directiva privind depozitarea deşeurilor. În esenţă, un depozit ecologic este o locaţie adecvată pentru eliminarea deşeurilor municipale solide, care asigură o protecţie a mediului şi a sănătăţii. Un depozit ecologic trebuie să includă:
-
O zonă intermediară;
-
Un drum bun şi uşor accesibil pentru camioane;
-
O cabină de pază pentru păstrarea evidentei şi a controlului;
-
Un cântar;
-
Un mic laborator pentru controlul deşeurilor;
-
Membrane de impermeabilizare (geomembrane şi geotextil), pentru a asigura hidroizolarea şi preluarea sarcinilor mecanice;
-
Un sistem de monitorizare;
-
Staţie de colectare şi tratare a levigatului (apa uzata din depozitul de deşeuri);
-
Celule speciale în care sunt depozitate deşeurile (zilnic);
-
Eliminarea şi captarea gazului metan generat (câteodată colectat pentru generarea de electricitate).
Operaţiile speciale desfăşurate la un depozit ecologic includ:
-
înregistrarea cantităţilor de deşeuri;
-
controlul strict privind deşeurile permise şi nepermise;
-
acoperirea zilnică a deşeurilor;
-
compactarea suprafeţelor de acoperire;
-
asigurarea acoperirii şi închiderii;
-
controlul apei freatice;
-
monitorizarea regulată în timpul exploatării şi după închidere.
În toate cazurile, trebuie avută în vedere o dimensionare corectă a instalaţiilor în raport cu cantitatea de deşeuri colectată şi căutat un optim din punctul de vedere al efortului investiţional şi de operare posibil, precum şi din punctul de vedere al asigurării pieţei de desfacere pentru materialele rezultate.
Analiza comparativă a alternativelor tehnice aplicabile
În tabelul de mai jos se prezintă analiza comparativă a principalelor tehnologii de tratare a deşeurilor biodegradabile municipale: compostare, fermentare anaerobă, incinerare, piroliză şi gazeificare.
Tabel 6.1.2. Analiza comparativă a principalelor tehnologii de tratare a deşeurilor biodegradabile municipale
Rezumat al tehnologiilor de tratare a deşeurilor municipale biodegradabile
|
Metodă biologică
|
Metodă termică
|
Compostare
|
Fermentare anaerobă
|
Incinerare
|
Piroliză
|
Gazeificare
|
Tehnologie cu rezultate dovedite grad de utilizare
|
Da, foarte folosită
|
Da, folosită
|
Da, foarte folosită
|
Parţial, puţine staţii
|
Parţial, puţine staţii
|
Principiul de bază
|
Degradare prin acţiunea microorganismelor aerobe
|
Degradare prin acţiunea microorganismelor anaerobe
|
Combustie
|
Conversie termochimică anaerobă
|
Conversie termochimică
|
Costul tratării
|
Mic, până la mare
|
Mediu, până la mare
|
Mediu, până la mare
|
Mediu, până la mare
|
Mare, până la foarte mare
|
Aplicabilitate
|
Bună
|
Bună
|
Bună
|
Medie
|
Depinde de tehnologie
|
Deşeuri acceptate
|
Numai deşeuri separate la sursă, din cauză că doar substanţa şi nutrienţii vor fi recuperaţi pe cât posibil puri
|
Numai deşeuri umede separate la sursă, din cauză că doar substanţa şi nutrienţii vor fi recuperaţi pe cât posibil puri
|
Toate deşeurile, deoarece tehnologia de curăţare a gazelor este bună, iar reziduurile solide sunt minimizate prin reducerea volumului
|
În particular convenabilă pentru fracţiile de deşeuri contaminate, bine definite
|
Numai deşeuri uscate separate, dacă nu este combinată cu o tehnologie de curăţare mai bună a gazelor de ardere
|
Acceptă deşeu menajer umed?
|
Da
|
Da
|
Da
|
Posibil, dar în mod normal nu
|
Posibil, dar în mod normal nu
|
Acceptă deşeu menajer uscat?
|
Da
|
Da
|
Da
|
Da
|
Posibil
|
Acceptă deşeuri din grădini şi parcuri?
|
Da
|
Nu
|
Da
|
Da
|
Posibil
|
Acceptă deşeuri de la hoteluri şi restaurante?
|
Da
|
Da
|
Da
|
Da
|
Posibil, dar în mod normal nu
|
Acceptă hârtie şi carton?
|
Mici cantităţi de hârtie
|
Nu
|
Da
|
Da
|
Posibil
|
Fracţii de deşeuri excluse
|
Metal, plastic, sticlă (staţii fără o tratare avansată: nu se acceptă deşeuri de origine animală)
|
Metal, plastic, sticlă, deşeuri din grădini (staţii fără o tratare avansată: nu se acceptă deşeuri de origine animală)
|
Nu există
|
Deşeu menajer umed
|
Deşeu menajer umed
|
Influenţa asupra mediului
|
Solide
|
Mare
|
Medie - Mare
|
Medie - Mare
|
Medie
|
Medie
|
Aer
|
Scăzută
|
Medie
|
Medie - Mare
|
Medie
|
Medie – Mare
|
Apă
|
Medie – Mare
|
Mare
|
Mare
|
Medie – Mare
|
Medie – Mare
|
Controlul mirosurilor
|
Scăzut - bun
|
Scăzut - bun
|
Bun
|
Mediu - bun
|
Bun
|
Mediu de lucru
|
Scăzut – bun
|
Mediu - bun
|
Bun
|
Bun
|
Bun
|
Recuperarea energiei
|
Nu
|
Da;
3200 MJ/t de deşeu
|
Da;
2700 MJ/t de deşeu
|
Da;
Aproximativ 70% din incinerare + energia conţinută în produsul secundar
|
Da;
La fel ca la incinerare
|
Ciclul carbonului (% din greutate)
|
50% în compost
50% în aer
|
75% în fibre/lichide
25% ca biogaz
|
1% în solide
99% în aer
|
20-30% în solide
70-80% în aer
|
2% în solide
98% în aer
|
Recuperarea fertilizanţilor (kg fertilizant/tona de deşeu la intrare)
|
Da;
2,5-10 kg N
0,5-1 kg P
1-2 kg K
|
Da;
4,0-4,5 kg N
0,5-1 kg P
2,5-3 kg K
|
Nu
|
Nu
|
Nu
|
Produse pentru reciclare sau recuperare, (% din greutatea deşeurilor introduse)
|
40-50% compost
|
30% fibre
50-65% fluide
|
15-25% cenuşă (inclusiv zgură, sticlă)
|
30-50% produse carbonizate (inclusiv cenuşă, zgură, sticlă)
3% metale
|
15-25% cenuşă vitrificată (inclusiv zgură, sticlă)
3% metale
|
Reziduuri pentru altă tehnică de tratare a deşeurilor sau pentru depozitare (% din greutatea deşeurilor introduse)
|
2-20% din sitare (plastic, metal, sticlă, pietre)
|
2-20% din sitare (plastic, metal, sticlă, pietre)
|
3% cenuşă zburătoare (inclusiv reziduuri de la curăţarea gazelor)
|
2-3% reziduuri de la curăţarea gazelor
|
2% reziduuri de la curăţarea gazelor
|
Dostları ilə paylaş: |